7.2.1 評価目的
本節では平行法にて撮影した映像に対して5章で述べた画像補正によるクロスポイント 設定が有効であるかを調べる。
7.2.2 評価用環境と画像
表7.4に評価環境を示す。
カメラの位置と被写体A,B,Cの位置関係を図 7.2に示す。３つの被写体を奥行き方向 に等間隔に配置している。このとき、すべての被写体が同一フレームに撮影できる程度横 方向にずらしている。
評価に用いる立体画像は左側が図 7.3、右側が左側が図 7.4)である。
7.2.3 評価方法
奥行きが異なる３つの被写体を平行法にて撮影する。
３つの被写体との位置関係は入力しておらず、画像の情報とレンズの焦点距離の情報を 入力する。
このとき、ファーゼストクロスポイント法とニアレストクロスポイント法、および距離 上の中間点でのクロスポイントによる画像補正を行う。
ファーゼストクロスポイント法では、一番遠い被写体である被写体A にクロスポイン トが設定され、ニアレストクロスポイント法では、一番近い被写体Cに設定され、距離中 の中間点でのクロスポイント法では、被写体AとCの中間地点にある被写体Bにクロス ポイントが設定されると予想される。
表7.2 照合結果ログ1
一致点 比較点(X,Y) X軸差異 Y軸差異
1 128,064 -14 -30
2 320,128 -08 -30
4 384,128 -05 -30
5 448,128 -04 -31
6 448,192 -04 -30
7 896,192 000 -32
8 192,256 -14 -28
9 192,320 -14 -27
10 320,320 -10 -28
11 384,320 -08 -29
12 512,320 -14 -30
13 576,320 -13 -31
14 128,384 -17 -26
15 192,384 -16 -27
16 320,384 -10 -28
17 384,384 -09 -28
18 576,384 -13 -29
19 640,384 -13 -30
20 768,384 -09 -32
21 128,448 -18 -26
22 192,448 -16 -26
23 384,448 -16 -28
24 448,448 -13 -29
平均 -11.2 -28.9
クロスポイントが設定されると、左右の画像を重ね合わせた時に対象となる被写体の横 位置が重なる。この時の左右のずれ量を計測することで評価する。
画像補正を行う前の画像を図7.5に示す。
7.2.4 評価の結果
左右の画像の共通点探索を行った結果を、表7.5に示す。
比較ポイント 画像補正前 画像補正後
ドット数 全画素数 割合 ドット数 全画素数 割合
a (縦ずれ) 28ドット 768ドット 3.65% -1ドット 768ドット -0.13%
b (縦ずれ) 34ドット 768ドット 4.43% 5ドット 768ドット 0.65%
c (横ずれ) 15ドット 1024ドット 1.46% 4ドット 1024ドット 0.39%
d (横ずれ) 10ドット 1024ドット 0.98% -1ドット 1024ドット 0.10%
表7.4 機器および撮影環境
OS Windows XP
PC Apple MacBook
カメラ Canon EOS Kiss Digital N×1台
CCDセンサー幅 22.2mm 撮影時レンズ焦点距離 44mm 解像度 1080×720 ステレオベース 7cm
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図7.2 見取り図
図7.3 左側評価用画像
図7.4 右側評価用画像
ファーゼストクロスポイント法
ファーゼストクロスポイント法では、表7.5のX座標差異の最少値より横方向へオフ セットしている。
補正後の画像を図7.6に示す。
最も遠い被写体にクロスポイントが設定される。被写体Aに着目した場合に左右の映 像を重ねた場合のずれ量を、表7.6に示す。
表7.5 照合結果ログ2 座標 X差 Y差
128,064 -63 -06 192,064 -61 -05 320,064 -60 -05 384,064 -59 -04 448,064 -59 -04 512,064 -58 -04 576,064 -83 -04 640,064 -83 -04 704,064 -58 -03 832,064 -59 -03 960,064 -61 -02 128,128 -62 -05 576,128 -84 -04 640,128 -83 -04 768,128 -59 -03 192,192 -60 -04 384,192 -58 -04 576,192 -84 -04 640,192 -84 -04 704,192 -58 -03 768,192 -59 -03 832,192 -59 -03 896,192 -59 -03 960,192 -60 -03 128,256 -62 -04
座標 X差 Y差 320,256 -149 -06 384,256 -147 -06 576,256 -83 -04 640,256 -83 -04 768,256 -58 -03 832,256 -58 -03 320,320 -148 -06 512,320 -64 -04 640,320 -83 -04 768,320 -58 -04 320,384 -149 -05 384,384 -146 -05 576,384 -83 -04 640,384 -83 -04 960,384 -77 -04 320,448 -149 -05 320,512 -149 -04 384,512 -148 -04 320,576 -149 -04 384,576 -148 -04 絶対値 最少 58 2 最大 149 4 平均 86 4 中間 104 4
図7.5 補正前
図7.6 ファーゼストクロスポイント設定後
表7.6 被写体Aのずれ量
クロスポイント設定法 左画像座標 右画像座標 X軸差異 Y軸差異
補正前 771,181 712,178 59 3
ファーゼスト処理後 771,181 770,182 1 -1 距離上の中間地点処理後 771,181 795,182 -24 -1 ニアレスト処理後後 771,181 861,182 -90 -1
距離上の中間点でのクロスポイント法では、5.4.6節で定時した手法でクロスポイント を設定する。
関係式より、画角θ を求める
CW は22.2 F W は44 θ = arctan(22.2÷2
44 )
= 28.317) 次に一番遠い被写体Aについて計算する
P1 = 58 W1 = 7× 1080
58
= 130.3448 D1 = 2( 130.3448÷2
tan(28.317÷2))
= 258.3411 次に一番近い被写体Cについて計算する
P3 = 149 W3 = 7× 1080
149
= 50.73826 D3 = 2( 50.73826÷2
tan(28.317÷2))
= 100.5623 中間距離点を求める
D2 = D1+D3
2
= 258.3411 100.5623
= 179.4517
中間地点の視差量に求める
W2 = 2(179.4517×tan(28.317÷2))
= 90.45154 P2 = 1080× 7
90.45154
= 83
視差量としてP2を適用し補正を行った画像を図 7.7に示す。
被写体Bに着目した場合に左右の映像を重ねた場合のずれ量を、表7.7に示す。
図7.7 距離上の中間点でのクロスポイント設定後
表7.7 被写体Bのずれ量
クロスポイント設定法 左画像座標 右画像座標 X軸差異 Y軸差異
補正前 614,239 530,235 84 4
ファーゼスト処理後 614,239 588,239 26 0 距離上の中間地点処理後 614,239 679,239 1 0 ニアレスト処理後後 614,239 613,239 -65 0
ニアレストクロスポイント法
ニアレストクロスポイント法では、表7.5のX座標差異の最大値より横方向へオフセッ トしている。
の映像を重ねた場合のずれ量を、表7.8に示す。
図7.8 ニアレストクロスポイント設定後
表7.8 被写体Cのずれ量
クロスポイント設定法 左画像座標 右画像座標 X軸差異 Y軸差異
補正前 356,458 206,453 150 5
ファーゼスト処理後 356,458 264,457 92 1 距離上の中間地点処理後 356,458 289,457 67 1 ニアレスト処理後後 356,458 355,457 1 1
まとめ
本節では、いくつかのクロスポイント設定手法について実行し、左右の映像のずれを調 べた。
いずれの方式もクロスポイントの対象とする被写体の映像のX軸においての差異は 1 ドット以内となり、有効であることが確認できた。